时间:2023-05-29 17:39:05
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇二氧化碳制取的研究,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
2012年4月12日,讷河市初中化学学科在全市教学研讨会上,来自讷河市讷南中心学校的薛瑞辉、讷河市进化中心学校的樊力敏、讷河市第三中学的陈永生、讷河市长发中心学校的孔丽华4位老师,针对“二氧化碳制取的研究”一课,就“设计实验、探究、交流”环节的教学设计,如何进行化学课的说课,化学课处理重点难点的策略,如何进行化学课的教学反思问题向与会领导、专家做了精彩的展示。讷河市教师进修学校校长、化学高级教师刘政军对展示的内容做了点评。该项活动对全市化学教师提高课堂教学质量意义深远。
设计思路:本节课教学以实验室制取氧气的过程为线索,引导学生探究并总结归纳出实验室制取二氧化碳的药品、反应原理、装置、收集方法以及验满和检验的方法,归纳出实验室制取气体时的设计思路和方法。在整个教学进行过程中辅以教师提问、学生思考、讨论和实验探究等活动,让问题层层深入、思维环环相套,使整节课的内容清晰地展示给学生。
教师引导:下面以“二氧化碳制取的研究”一课片段为例,重点谈谈我在“设计实验、探究交流环节” 是如何设计的。
请学生回忆,实验室制取氧气的药品、原理、装置及操作步骤。用屏幕显示问题:
1.实验室制取氧气的药品;2.实验室制取氧气的反应原理;3.实验室制取氧气的实验装置;4.操作步骤。
(设计意图:学生在回答中复习学过的知识,调动了激级性,营造和谐、轻松的学习气氛,增强学生的信心,为探求新知做铺垫。)
师:同学们知道制取氧气的药品和反应原理不同,那么制取氧气的装置也可不同,把两套制取氧气的实验装置显示在屏幕上。那么这两套装置分别适合用哪种药品制取氧气?
(设计意图:层层深入,通过学生讨论,分析问题,培养学生概括表达问题的能力,符合学生随着年龄增长,认知能力的提高。)
师:同学们的选择是对的,相信你们的能力,说出这样选择的依据是什么?
(设计意图:肯定学生的能力,激发潜能,培养学习化学的兴趣,不断进取的精神。)
师:反应物不同和反应条件不同,发生装置不同。那么,氧气收集装置的选择依据是什么?
(设计意图:发生装置确定,自然想到收集装置,逐步引导从而建立实验室制取气体的一般思路。)
师:在实验室制取气体的思路和方法大致相同,那么我们探究二氧化碳的制取。
(设计意图:通过上面的复习,学生自然进入新课,激发求知欲。从而培养学生认识事物的思维由简单到复杂,形成完整的知识体系,为以后学习打下基础。)
师:同学们回答实验室制取气体装置选择的依据。我们在实验室中制取二氧化碳,同样要确定药品、反应原理,再选择适当的装置进行制取。我们接触过哪些可以产生二氧化碳的反应?它们是否适合实验室制取二氧化碳?
(设计意图:复习旧知识符合学生认知过程,教师适时引导,学生自主讨论分析并得出均不适合的结论,激发学生学习化学的热情。)
师:既然我们学过的化学反应都不适合制取二氧化碳,就请大家探究实验室制取二氧化碳的化学反应吧。
(设计意图:调动学生的好奇心,激发学生的探究欲望,培养学生的创新精神。)
师:酸能和含碳酸根的物质反应,下面分组实验,药品分别为碳酸钠粉末、碳酸钾粉末、碳酸氢钠、块状大理石分别和盐酸、稀硫酸。
关键词: 初中化学新课程 探究式教学设计 案例研究
1.引言
《全日制义务教育化学课程标准》(实验)明确提出“义务教育阶段化学课程中的科学探究,是学生积极主动地获取化学知识、认识和解决化学问题的重要实践活动”,“是一种重要的学习方式,也是义务教育阶段化学课程的重要内容”。因此,在初中化学新课程教学中要大力提倡科学探究,改变学生被动、机械的化学学习方式,使学生积极主动地探索化学知识,体验科学探究的过程与方法,享受科学探究的乐趣,初步形成科学探究的能力。
笔者身处初中化学新课程教学实践的第一线,怀着极大的热情和实事求是的态度在初中化学新课程的课堂教学实践中努力探索,以期为初中化学新课程的顺利实施作出自己的一份贡献。以下是笔者在一次校级公开课展示中的一则探究式教学案例的研究。
2.“二氧化碳制取的研究”教学案例研究
2.1学情分析
因为自己上公开课的班级生源相对来说较好,加上从初中化学新课程教学的第一堂课开始,笔者就非常注重按照新课程的理念,进行探究式教学,所以学生也具有一定的探究学习的基础。
“二氧化碳制取的研究”的教学内容安排在学生学习了碳的单质和化学性质之后,了解到碳跟氧气和某些氧化物反应的产物里有二氧化碳,但都不是在化学实验中需要的二氧化碳气体的简便制取方法。另外,学生已经学习了氧气的实验室制法,对于气体的制取原理、装置、收集比较熟悉,所以将“二氧化碳制取的研究”设计成探究课会更能培养学生运用多种方法获取信息和对获取信息进行加工的能力,设计实验方案的能力,交流讨论的能力,思维能力,学会合作学习。
2.2教材分析
教材对于“二氧化碳制取的研究”教学内容呈现的顺序是:首先是实验室制取二氧化碳的化学反应原理,呈现方式是直接以陈述性的知识给出,基本上是平铺直叙;接着是实验室制取二氧化碳的研究与实践,呈现方式是以“活动与探究”栏目的形式给出;最后是总结性的知识内容,呈现方式是以“学完本课题你应该知道”栏目的形式给出,教材内容详见图1所示。
2.3教学设计构成
笔者深刻地解读教材,同时对课程标准和教学参考书进行了深入的研究,在理清教材内容的知识线索和活动线索之后,认为有必要对教材内容进行适当调整,将直接知识呈现的内容部分设计成活动探究的教学活动,这样就将单纯的知识学习转化为查阅资料、小组合作学习、交流讨论等多样化的学习方式,具体教学设计详见图2。
2.4本课题教学目标及教学重难点的确定
依据对课程标准、教材内容和学生情况,笔者确定本课题三维教学目标如下:
知识与技能目标:了解实验室制取二氧化碳的反应原理,实验室制取气体的基础知识;制取二氧化碳的实验技能。
过程与方法目标:设计实验室制取二氧化碳的装置,了解实验室制取气体的一般思路和方法。
情感态度与价值观:提高学生的学习兴趣,培养学生善于合作、勇于创新的科学精神。
本课题教学的重点、难点如下:
探究实验室制取二氧化碳的装置,并利用设计的装置制取二氧化碳。
2.5教学实施过程
“二氧化碳制取的研究”的探究式教学实施过程如下:
环节一:探究实验室中制取二氧化碳的化学反应原理,具体内容详见图3。
在这个探究教学环节中,笔者提前一周布置课下学习任务即学生按照学习小组,通过查阅有关资料,了解可以通过哪些方法和途径制取二氧化碳,从而使学生置身于真实的问题情景中,通过查找有关资料获得制取二氧化碳的有关方法和途径,培养学生获取信息和对获取信息进行加工的能力;然后课余时间小组内讨论、课堂上小组间选派一名学生代表汇报交流,培养学生独立思考,学会表达自己的观点,学会与他人交流讨论,从别人那里学到知识的能力,自主和合作学习能力,培养学生的合作精神。笔者认为,进行这样的教学处理是非常有必要的,比直接给出实验室制取二氧化碳的反应原理的学习,学生能收获更多东西。
环节二:探究实验室中制取二氧化碳的装置,具体内容详见图4。
在这一探究教学环节中,笔者一改往日大包大揽的做法,而是充分发挥学生的主动性、创造性,让学生以发现者、探索者的身份出现,自己独立思考确定制取气体发生装置和收集装置时应该考虑的因素有哪些,即从反应物的状态、反应条件、气体本身的物理性质和化学性质等方面考虑,培养学生全面、细致的独立思考问题的能力;然后通过交流讨论比较二氧化碳和氧气制取实验及相关性质,即从反应物的状态、反应条件、气体密度与空气密度比较大小和是否与水反应等方面,分析制取二氧化碳和氧气的发生装置和收集装置的异同点,培养学生分析、归纳、类比的抽象思维能力;最后在此基础上,给出一些仪器,这些仪器都是学生在实验室里可以见到和经常使用的简单仪器,由学生自己设计制取二氧化碳的装置,并在小组内交流讨论,小组间派学生代表小组间交流和讨论各自设计的实验装置的优缺点,最后选择一套实验室制取二氧化碳的最佳装置,培养学生设计实验的能力、学会准确表达自己的观点、认真倾听他人观点、具有一定的反思和评价的能力。这样通过复习实验室制取氧气的装置,氧气和二氧化碳性质的比较,自己设计制取二氧化碳的实验装置,注重学生的探究过程,知识形成过程,使学生在解决问题的过程中有效地发展思维能力,使学生在科学探究过程中,既获得了知识和技能,又发展了思维能力。
环节三:学生亲自动手制取二氧化碳。
在这一探究教学环节中,由学生小组合作选择最后确定的最佳装置,合适的药品来制取二氧化碳,并快速地收集、验满和检验二氧化碳气体,笔者作为教师给予学生积极的评价,通过亲自动手成功地制取二氧化碳,初步学习运用简单的装置和方法制取二氧化碳的实验技能,使学生体验科学探究的乐趣,激发学习化学的兴趣。
环节四:归纳总结本课题的主要内容。
在这一教学环节中,笔者认为教师可以完全放开,由学生自己总结归纳这一课题学习过程中收获了哪些东西。笔者当时还设计了活动表现评价表,通过上面的思考题的回答,可以了解学生在这一探究式学习活动中,知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维学习目标的实际落实情况。
环节五:布置课后探究式作业。
这一环节是课堂上探究教学活动的延续,让学生利用身边的化学物质和各种废旧物品制取二氧化碳。例如:鸡蛋壳和贝壳可以代替大理石,食醋可以代替稀盐酸等,把课堂探究延伸到学生的实际生活中,让学生学会关注生活,通过亲身体验感受到化学的重要性和应用价值,激发学生探究的兴趣,提高学生的化学科学素养。
3.结语
以科学探究为主的多样化的教学方式改变了传统的学生听着学科学、坐着学科学、被动消极地学科学的教学方式,提倡让学生进行合作、交流、自主探究等多种学习活动,在科学探究活动中落实知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维教学目标。
因此,化学教师要想真正实现以探究为主的教学方式,一定要根据教学内容和学生学习水平的实际情况开展不同的探究活动,让学生有更多的机会主动地体验探究过程,在知识的形成和应用过程中培养科学的态度,获得科学的方法,在“做科学”的探究实践中逐步形成终身学习的意识;要加强新课程理念的学习,经常反思自己的教学,以科学的方法改进自己的教学,促使学生积极、主动地学习;要从学生已有的知识背景出发,教学活动的设计要在学生的“最近发展区”,要有针对性和实效性;要给学生充分的时间和空间,给予必要的指导和帮助,为学生提供更多的参与和交流的机会,让他们充分体验、动手和思维。
参考文献:
[1]课程教材研究所,化学课程教材研究开发中心编著.义务教育课程标准实验教科书化学九年级上册.北京:人民教育出版社,2008.
[2]化学课程标准研制组.《全日制义务教育化学课程标准(实验)》解读.武汉:湖北教育出版社,2002.
[3]王磊.初中化学新课程的教学设计与实践.北京:高等教育出版社,2003.
知识目标
使学生了解在实验室中制取气体的方法和设计思路的基础上,研讨二氧化碳的实验室制法;
通过讨论,掌握实验室制取二氧化碳的药品和反应原理;
通过实验探究,学会设计实验室制取二氧化碳的装置;
能力目标
通过实验室制取二氧化碳的药品和装置的探究,逐步提高学生的探究能力;
通过小组合作,培养学生合作能力、表达能力;
通过探究实验室制取二氧化碳的装置,培养学生实验室制取气体装置的设计思路;
通过筛选二氧化碳的实验室制法,发展观察能力并提高学生分析和解决实际问题的能力。
情感目标
在探究中,使学生体验合作、发现的乐趣;
在设计实验装置过程中,培养学生创新精神、实践能力,以及严谨求实的科学态度。
教学建议
课堂引入指导
方法一:引导学生复习到目前为止学生已经掌握的可以得到二氧化碳气的方法,逐一筛选出适合实验室制备二氧化碳的方法,让学生在教师的带领下学会选择,学会判断,从中真正体现学生是学习的主体,实验学生的主动学习。
方法二:从实验室制气的要求入手,讲清楚原则,让学生自己总结,思考到底实验室中用什么方法来制备二氧化碳。
方法三:单刀直入先讲实验室中制二氧化碳的原理,让学生思考,实验室选择这种方法的依据是什么?通过对比突出该方法的优越性,总结出实验室制气的原则。
知识讲解指导
注意讲解时的条理性,使学生明白实验室制二氧化碳的原理、装置;检验方法;让部分学生清楚选择该方法的原因和实验室制气方法选择的依据。
注意理论与实验的结合,避免过于枯燥或过于浅显,缺乏理论高度。
联系实际,讲二氧化碳灭火器的原理,适用范围,必要时也可讲解常用灭火器的使用方法。
关于二氧化碳的实验室制法的教材分析
本节课在全书乃至整个化学学习过程中,所占有的地位十分重要。它是培养学生在实验室中制取某种气体时,药品的选择、装置的设计、实验的方法等思路的最佳素材。上好此节课对学生今后学习元素化合物知识、化学基本实验及实验探究能力都有深远的影响。
本节知识的学习比较容易,学生在前面学习元素化合物的基础上经过讨论便可解决。本节学习的重点是能力训练。学生在前面学习的氧气、氢气的实验室制法,具备了一些气体制备的实践经验,各项实验技术也已经具备,此时,在课堂教学中体现学生主体,让学生真正参与到教学过程中来正是时机。教师提出探究问题、引发学生思考;通过小组合作,设计方案、表达交流、实施方案、总结表达等环节完成整个探究。
关于二氧化碳的实验室制法的教学建议
为了完成对学生探究能力的培养,设计2课时完成此节教学;
本节是典型的探究学习模式。其中有两个探究:制备药品的探究(快、易)、制取装置的探究(重点、慢)。
讲授过程指导
二氧化碳的实验室制法可结合实验六二氧化碳的制取和性质进行边讲边实验。
注意运用讨论法,充分调动学生积极性。可适当与氧气、氮气的实验室制法进行对比;结合装置讲解制二氧化碳装置与制氢装置的区别与联系(均是固液反应不需加热制气);结合二氧化碳气的性质,讲解二氧化碳气的检验和验满方法。
课程结束指导
复习实验室制二氧化碳原理、装置及验满方法。
布置学生进行家庭实验,用醋酸和鸡蛋壳或水垢制二氧化碳。
布置作业,注意计算和装置图两方面的内容。
教学设计方案一
教学过程:
【引言】
二氧化碳是一种有广泛用途的气体,实验室中如何制取二氧化碳呢?想一想到目前为止,你知道多少种能够制得二氧化碳的方法。
(学生讨论,并列举学过的可以得到二氧化碳的方法。教师在黑板上逐一记录)
1.碱式碳酸铜热分解
2.蜡烛燃烧
3.木炭燃烧
4.石墨等碳单质在氧气中燃烧
5.木炭还原氧化铜
6.碳在高温下还原氧化铁
7.碳酸受热分解
8.人或动物的呼吸
9.高温煅烧石灰石……
引导学生讨论作为实验室制法的条件是:
1.制取应简便迅速;
2.所制得的气体纯度高,符合演示实验的需要;
3.操作简单、安全,易于实现。
学生评价每一种制得二氧化碳的方法是否可以作为二氧化碳的实验室制法。
【板书】第四节二氧化碳的实验室制法
【小结】以上方法都不能作为二氧化碳的实验室制法。
【讲解】经过不断研究改进,实验室中常用石灰石或大理石与盐酸反应来制备二氧化碳。
【板书】一反应原理
1.试剂石灰石或大理石盐酸
【讲解】碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙和碳酸,碳酸不稳定,分解生成二氧化碳和水,故最终产物为氯化钙、水和二氧化碳。
【板书】2.原理:
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2
【提问】可不可以用稀硫酸与石灰石或大理石来制取二氧化碳?
【演示】在两个表面皿中分别放有大小一样的石灰石各一块,一支试管中加入稀盐酸、一支试管中加入稀硫酸。(让学生观察到开始都有二氧化碳生成,随后加入硫酸的试管,反应速率越来越慢,最后停止。)
【结论】不能用硫酸与石灰石或大理石来制取二氧化碳。
【讲解】为了收集到二氧化碳需要什么样的装置来制备二氧化碳呢?反应条件反应物的状态等对实验装置有较大的影响。碳酸钙是块状固体,盐酸是液体,且反应进行时不需要加热,根据这些特点,我们可以选择什么样的反应装置呢?(必要时教师可以讲解制氧气、氢气的装置特点)
【板书】二、反应装置:
(学生回答、教师归纳)
【讲解】因为实验室制取二氧化碳和实验室制取氢气的反应药品状态,反应条件类似,故可以采用相似的装置来制取。用投影显示制氢气和制二氧化碳的装置图
【讨论】
1.长颈漏斗是否可用普通漏斗代替?
2.锥形瓶可否用其他仪器来代替?
3.根据二氧化碳的性质,可以采用什么方法收集二氧化碳?
4.如何检验二氧化碳是否收集满?
(学生讨论、回答,然后教师实验演示、讲解)
【演示】用普通漏斗代替长颈漏斗,结果没有在集气瓶中收集到二氧化碳。
【讲解】
1.因为普通漏斗颈太短,产生的二氧化碳气会从漏斗处逸出。长颈漏斗下端管口在液面下被液体封住,气体不会从长颈漏斗处逸出。
2.锥形瓶可以用广口瓶、大试管等玻璃仪器代替。
3.气体收集方法主要取决于气体的密度和气体在水中的溶解性。因二氧化碳可溶于水生成碳酸,故不宜用排水法收集。二氧化碳比空气重,所以常采用集气瓶口向上排气法收集。
4.可以根据二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧的性质,可以将燃着的木条放在集气瓶口,如火焰熄灭,则说明二氧化碳已收集满。
【板书】三收集方法:向上排气法
验满方法:将燃着的木条放在集气瓶口,火焰熄灭,已经收集满。
【板书】四、实验室制取二氧化碳
【演示】制取并验证二氧化碳气体。
【提问】怎样证明生成的气体是二氧化碳?
(将气体通入澄清石灰水中变浑浊)
【讲解】上一节学过二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧,可以用来灭火,如液态二氧化碳灭火器。还有其它一些二氧化碳型灭火器。
【录像】各种二氧化碳型灭火器介绍
【演示】灭火器原理实验。
常用二氧化碳灭火器主要有:
(1)泡沫灭火器(2)干粉灭火器(3)液态二氧化碳灭火器
【小结】通过已学习过的氧气、氢气、二氧化碳的实验室制取,归纳出气体实验室制取的设计思路及方法,必须明确制取气体的顺序是:
1.了解实验室制取气体所需药品及相应的化学反应方程式。
2.根据反应物、生成物的状态及反应条件选择合适的反应装置。
3.根据气体的物理性质(尤其是密度及其在水中的溶解性),选择合适的收集方法及验满方法。
教学设计方案二
教学重点:实验室制取二氧化碳的原理、装置。探究能力的培养。
教学难点:从二氧化碳制取装置的探究过程中,提升实验室气体装置的设计思维水平。
教学过程:
【引入】
节课我们学习了二氧化碳的性质,今天我们将来探究在实验室中如何制得大量的二氧化碳气体。
根据前面学习氧气、氢气的实验室制法的经验分析,在实验室制取一种气体应考虑哪些因素?
学生活动:以小组为单位讨论、代表发言。制取所需药品、化学反应原理、反应条件、制取装置、收集方法、验满或验纯的方法。
【展开】目前已学过哪些反应可生成CO2?
学生活动:
列出很多反应
除大家列出的反应外,还有许多反应可以得到CO2。但并不是所有的反应都适合用于实验室制取CO2。如煅烧石灰石在实验室中很难实现。碳燃烧生成的气体可能不纯等等。
提问:以上反应中最适合实验室制取CO2的药品是?说明原因。
学生活动:通过讨论和实验排除反应1、2、3、4、6、7、8。明确反应5为实验室制取CO2的反应。
[板书]:
实验药品:
1.石灰石和稀盐酸
2.反应原理
CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2+H2O请归纳反应的特点。
3.反应装置:固液不加热装置
4.收集装置
向上排空气集气法
提出探究问题:设计何种实验装置来制取CO2?(至少2种)
教师提供制氧气、制氢气的装置图供学生参考
学生活动:分组讨论。小组活动。
1.首先考虑制氢气的装置。
2.在制氢装置基础上,改进实验装置。
3.提出各种装置的创意。
4.画出草图,有小组代表上台展示并讲解设计思想。
5.其他小组质疑。
(建议:此处应提供可制备CO2的各种仪器及组装好的装置图。最好是动态的。)
在同学们的共同设计中找到满足条件的设计。
1.简易气体发生装置(试管、导气管)
2.将试管改为烧瓶、广口瓶等较大液体容器。
3.类似启普发生器装置(气体出口有控制开关或固液分离机关设计)
提出问题:根据大家的设计,总结满足需要的制取CO2的合理装置。
1.制取少量的气体
2.一次性制取大量的气体
3.随时开始随时停止的实验装置。
【结束】
提问:根据CO2的制取装置的讨论,总结实验室制取气体的装置的一般思路。
(建议:此处应设计动画图。)
学生活动:小组讨论
根据药品的状态、反应条件及待制取气体的气体的溶解性、密度等因素来考虑制取气体的装置。
1.固体加热装置。例如制氧气。
2.固液不加热装置。例如制氢气、二氧化碳。
探究活动
家庭小实验:
探究式教学法是以学生为主体,教师在教学中起主导作用,注重激发学生的积极活动,在使学生获得知识和技能的同时,发展他们的各种能力。探究式教学法具有明确的目的性——获取知识,揭示知识本质和规律的能力,学习探讨问题的科学方法,鼓励创新精神。
1 诱导型探究式教学
这种探究式教学的全过程是在教师的诱导下层层深入,最终让学生自己获得正确的知识和技能。例如:“二氧化碳制取的研究”一节的教学过程是:
1.1 提出问题:实验室制取二氧化碳最好选用什么药品呢?实验室制取二氧化碳的化学反应原理是什么?
1.2 诱导学生解课题:①学生实验:A、取三支试管分别加入石灰石(或大理石)碳酸钙粉末,碳酸钠粉末,然后向试管加入稀盐酸,观察观象,重点比较反应的剧烈程度。B、另取二支试管分别加入石灰石,然后依次加入稀硫酸和浓盐酸,观察现象,通过对比实验探究,由学生自己归纳得出:石灰石(或大理石)和稀盐酸反应速率适中,生成的气体较纯,且价格相对便宜,碳酸钠和稀盐酸反应速率快,不便操作和气体收集,碳酸钙和稀硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水,覆盖在碳酸钙的表面,阻止反应的继续进行,石灰石和浓盐酸反应因为浓盐酸能挥发出氯化氢气体,使制得的二氧化碳因含有氯化氢而不纯。由此得出结论:实验室制取二氧化碳的理想药品,化学反应原理。②提出问题:实验室制取二氧化碳的反应装置和收置又如何呢?③学生实验:老师给出的几种药品:石灰石(或大理石)稀盐酸,并提供必要的仪器,诱导学生利用实验探讨,解决问题,学生分组实验,中探讨出实验室制取二氧化碳药品的状态,反应的条件:二氧化碳的水溶性、密度,进一步探讨实验室制取二氧化碳应选用的制取装置和收集装置。
2 对比型探究式教学
对比型探究式教学法是充分运用学生获得的知识和技能,通过纵向和横向的对比,把互相有联系的一对内容,自始至终在比较的过程中,激发矛盾、解决矛盾,并掌握内在的规律。例如:“二氧化碳和一氧化碳”一节的教学时,列出了五个问题,让学生通过阅读课本、实验、讨论去获得有关的知识和技能。①写出一氧化碳跟氧气反应的化学方程式,写出二氧化碳与碳反应的化学方程式。②比较一氧化碳和二氧化碳在化学性质的区别主要表现在哪里?③比较质量相同的二氧化碳和一氧化碳,它们的分子个数之比是多少?④要使二氧化碳和一氧化碳中含有相同质量的氧元素,则二氧化碳和一氧化碳的质量比是多少?。⑤有两瓶气体分别是一氧化碳和二氧化碳,请你用四种不同方法将它们区别开。以上各问题在不断的比较中,师生共同寻找知识的要点与本质规律,但学生必须自始至终是探索知识的主体。
3 归纳型探究式教学
这种探究式教学法,有利于培养学生的归纳能力,并通过归纳使知识系统化、条理化,充分认识知识的内涵、处延关系,从而加深理解。例如:复习物质构成的奥秘时,提出的课题是“系统归纳构成物质的粒子——原子、分子、离子的结构和它们的性质”。同时列出下列问题供学生阅读课文,查阅资料时思索、分析、综合得出结论。①什么叫分子?什么叫原子?什么叫离子?原子和离子有何区别?②列表归纳构成物质的粒子的种类、性质、结构、分类。整个复习中学生思维活跃,兴趣浓厚,通过综合,归纳,掌握了更多的知识规律,使知识得到一种新的升华。
总之,探究式教学的过程中,学生始终在教师的主导作用下发挥主体作用,学得主动,思维活动活跃,比较善于观察、分析问题,积极探索,勇于创新,这是新课改所预期的。
一、情景引入法
在上新课时,第一个五分钟即是新课的引入时间,如何能在短时间内把学生的注意力集中起来,把学生的兴趣、好奇心、学习的欲望、探究的欲望等调动起来,决定着这节课的效果。用一段小幽默、一段音乐、一个谜语、一个小故事、一个小魔术、一个小实验、一段与化学有关的时事、突发事件等情景,把即将学习的知识融会在这些情景中,把学生带入新课的教学。例如,在教学《分子和原子》时,课前播放歌曲《两只蝴蝶》。在歌声中,老师打开一瓶香水,并向空气中喷洒香水,问:“你们闻到什么气味了吗?为什么会闻到?”让学生在歌声与香味中进入今天的课题。在教学《原子的结构》时,课前播放两个短片:我国第一个原子弹爆炸的图片资料;第二次世界大战美国在长崎、广岛投放原子弹爆炸后的废墟图景。让学生惊奇于原子弹爆炸的威力之大,带着为什么原子弹的爆炸会产生如此巨大的能量的疑问,进入当天的课程。在教学《二氧化碳的性质》时,用一个小谜语:“有一种物质,农民伯伯说它是‘植物的粮食’;消防官兵赞美它是‘灭火先锋’;建筑师们称它为‘粉刷匠’;环境学家却指责它是造成全球变暖的罪魁祸首。你们猜这种物质是什么呢?”来引入今天的课程。在教学《一氧化碳》时,展示煤气中毒的新闻报道,讲述:“煤气在解决人们生活能源问题的同时,又给人们带来了安全隐患,为了正确了解并安全使用煤气,今天我们就来学习煤气的主要成分――一氧化碳的有关知识。”
这些林林总总的情景引入法是老师们最常用的方法,也是学生最喜欢的、能较快吸引学生的有效方法。它能在短时间内迅速把学生的注意力集中起来,关注即
将学习的内容,从而达到提高课堂效率的目的。
二、问题引入法
问题引入法,即是通过设置一系列的问题,一个问题紧扣一个问题,一步一步把学生引入到新课的情景中。比如,在教学《分子和原子》时,可设置这样一些问题:
1.为什么在加油站能闻到难闻的气味?
2.为什么当人漫步在花园里,会陶醉在沁人心肺的花香之中呢?
3.为什么湿的衣服能晒干?水去哪了?
4.妈妈的一瓶香水忘记盖盖子了,过一段时间竟然没有了,香水去哪了?
又如,在教学《水的净化》时,设置这样一些问题:我们每天都喝水,那么自然界的水能否直接饮用呢?说一说你所知道的自然界的水中含有那些物质?你知道我们每天喝的水是怎么制得的吗?一步步引入课题。在教学《质量守恒定律》时,老师在讲台上点燃一支蜡烛,学生观察后设置问题:蜡烛的燃烧是什么变化?蜡烛燃烧后与燃烧前相比,发生了哪些变化?是不是所有物质发生化学变化后,物质的质量都变轻了呢?以此引入课题。在教学《二氧化碳》时,我提出两个问题让学生思考、讨论:
(1)随着工业的不断发展,大气中的氧气会不会越来越少,最终被二氧化碳所取代呢?
(2)二氧化碳对人的生命活动似乎没有直接影响,那么,能不能将二氧化碳从空气中除掉呢?
通过学生之间的交流补充和教师的点拨,他们很容易就认识到没有二氧化碳,植物就不能生存,没有了植物,动物也无法生存。此时展示自然界中碳循环的图片,提出问题:图中有没有你不理解的地方?学生纵观全图很容易发现“溶解并生成石灰石”对他们而言是个陌生的领域。教师指出这与二氧化碳的性质有关,激起学生对二氧化碳性质的探究欲望,自然引入下一个教学环节。
问题引入法,从学生身边熟悉的物质入手,设置轻松活跃的问题,由浅入深,让学生带着疑问,带着好奇心,不知不觉地进入新课的情景中,能有效地提高新课的效率。
三、复习引入法
情景引入法、问题引入法,比较适合于新课的第一课时的教学,而对于接下来的第二课时、第三课时,需要衔接前面的内容,此时复习引入就不失为一种有效的方法了。比如,教学《根据化学式计算》时,可让学生通过小组合作完成下面的练习:
(1)写出下列物质的化学式:氯化钠、氧气、二氧化碳、水、四氧化三铁、五氧化二磷、二氧化硫、二氧化锰、铁、硫;
(2)写出下列物质的名称:CaO、H2、Al2O3、MgCl2。
巩固复习上一节课的内容后,由教师讲述:“研究物质不仅要从‘质’的角度,而且也要从‘量’的角度进行研究。而要从‘量’的角度进行研究,化学式就是基础。下面我们将学习怎样根据化学式进行有关计算。”在学习《碳的化学性质》时,可从以下练习展开教学:
(1)金刚石、石墨、C60都是由 元素组成的单质。
(2)请把下列物质的用途与其对应的性质连接起来
金刚石的硬度很大 做高温剂
石墨的熔点高且有性 做装饰品
石墨有优良的导电性 做刻刀、钻探机的钻头
琢磨后的金刚石有夺目的光泽 做电极
活性炭有吸附性 做防毒面具里的滤毒罐
通过练习复习了上一节课的内容,随后教师讲述:“性质决定用途,用途反映性质,碳单质的用途除了上面这些,还可以用作墨汁、燃料、冶炼金属等,这些用途是由它的什么性质决定的呢?这就是我们今天要学习的内容。”再比如,学习《二氧化碳制取的研究》时,通过复习实验室制取氧气的药品、装置、操作步骤,依据氧气制取的经验,总结出实验室制取气体的一般思路,然后叙述:“二氧化碳与自然界和人类的关系非常密切,那么实验室如何来制取二氧化碳呢?”自然而然地进入当天的课题。
中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:1008-925X(2011)11-0143-01
所谓悬念教学法,就是以前一课为基础,提出引人入胜的疑问,留给学生去思考、究,使学生进入探索的情绪之中,在后续课中,师生再共同讨论解决,通过不断地设疑,解疑的链状教学,可以不断地启迪学生的心灵,点燃智慧的火花,产生浓厚、持久、稳定的学习兴趣,取得较好的教学效果。它的优点在于:
悬念法能承上启下,她既给上一课做出了精彩的结尾,又给下一课埋下了伏笔。例如,在进行蜡烛及其燃烧的探究实验中,当熄灭蜡烛火焰后,学生很清楚的观察到有白烟产生,这时再让学生去点燃刚熄灭时产生的白烟,发现白烟可以燃烧。那么这白烟是什么?又是怎样产生的呢?教师不用问学生就会产生这样的疑问,这时教师不必急于组织学生讨论,而是等这一节课顺利完成之后,在下课之前,把蜡烛熄灭时产生的现象再重复一遍,提出“为什么?”这样以来就给学生留下一个强烈的悬念,使学生课后主动地、有趣地趣研究,去思考,下堂课随未上,却又了一个好的开端。
悬念法能激发学生较长时间的学习热情。一堂课结束时,学生应该为知识增长而感到喜悦,如果经常带着值得探究的问题下课,学生会感到学海无涯,越学越有兴趣。他们通过亲自去查资料,解决悬念,不仅会锻炼自己的能力,增长自己的才干,还会领略自我探索知识的乐趣,即使通过努力一时不能解决,也会在下一堂课里有目的、有重点,感兴趣地认真听讲,这对提高学习质量是大有好处。
悬念法通过前后呼应,由此及彼,互相关联的研究问题的训练,会深化巩固所学的知识,大大提高学生分析问题、解决问题的能力。例如在学习制取氧气这节课时,教师可开门见山的提问:“怎样制取氧气?”当然这一问题对于初学氧气制取的学生来说,教师很难得到较满意的答案,这时教师可进一步提问:“哪里有氧气?”学生恍然大悟会异口同声的回答:“空气里有氧气。”“那么我们能不能利用空气为原料制取氧气呢?又怎样制取呢?”通过层层设置悬念引导学生从多角度,多方位,全面地,细致地分析思考,学生很自然得出空气为原料,可采用分离空气的方法制取氧气,这时教师可明确的告诉学生,这正是目前工业上常用的制取氧气的方法,至于至于分离空气得到氧气,可把它作为另一个悬念留给学生课后通过查阅资料自己解决。随后教师再提出实验室又是怎样制取氧气的?通过引导学生回顾拉瓦锡制氧气的方法得出:实验室制取氧气就是在一定条件下让含氧化合物发生分解。这种通过层层设置悬念步步深入的方法,可极大的调动学生探究知识的欲望,使学生学习的主动性得以充分发挥。
悬念法能沟通第一节课和第二节课的联系,上课时留下的悬念,学生课后必然饶有兴趣的探讨研究,动脑动手,从而活跃了课外学习的气氛。例如,为了使学生对实验室制取二氧化碳的装置有个全面较深的了解,在学习了二氧化碳反应原理后,教师就出示制取二氧化钛的简易装置,下课以前用这一装置演示制取二氧化碳,并和同学一起观察讨论,指出这一装置的缺点,最后教师启发大家在课外兴趣小组活动中把这个装置改进一下,使得需要二氧化碳时反应进行,不需要二氧化碳时,反应就能停止。这样通过课外活动不但培养了学生学习化学的兴趣,锻炼了动手能力,而且在探究制取二氧化碳反应装置时,课的“主角”就很自然的完全由学生来“扮演”。在第一堂课和第二堂课的紧密联系中,不断的提出问题、解决问题,再提出问题、解决问题的波浪式前进中,培养着学生勇于探索的精神、意志和品质,不断激励他们的发现、创造的激情。
悬念法关键是在于创设一种问题的情境,悬念的设计需要经过认真的思索。首先悬念的设计离不开对学生心理特点的研究和分析。要紧紧抓住学生的好奇心,求知心切的特点;仔细分析学生的思维方式,思维层次;要掌握学生不同时期的情绪,探讨如何克服不利的情境使之转变成有利的情境。二是由于知识本身具有很强的系统性、逻辑性、连续性,设计悬念时,必须仔细的分析知识之间的相互关系,把握知识的内在联系。三是悬念揭示的应该是新颖而有一定难度的问题。问题的新颖能激发学生浓厚的兴趣,抓住学生的好奇心;问题有难度就意味着要克服一定困难才能解决,如果没有新颖性和适当难度,也便失去了设计悬念的作用。
悬念给后续课起来良好的开端,在这良好的开端基础上,教师还要加强新课的教学设计与组织,保持整个教学过程的启发性和解决悬念的连续性。学生持久、稳定的学习兴趣是形成自学能力、创造能力的内在动力,而悬念法能触及学生情绪和意志,提高学生学习化学的求知欲,对化学的教学起到不可估量的作用。
变式教学是指,在教学过程中,依据教学任务的核心本质,设计样式丰富、变化灵活、思路新颖的表象教学形式,激发学生学习的主动性,提高学生的创造力.在传统的“注入式”教学和“题海战术”的双重打压下,学生的学习兴趣和创造力都大打折扣.这些老旧的教学方法背离素质教育的发展理念和新课程的综合要求.变式教学作为一种教法创新,引导学生对所学的理论知识由浅入深地进行自由变换,培养学生举一反三、触类旁通的能力,从而提高教学质量.
一、变式教学在化学概念和规律教学中的应用
化学的基本概念和规律较多,初次接触难免让学生深感晦涩.概念和规律构建了整个“化学世界”,也是学生自主构建化学思维的基础.在化学教学中,教师可以将变式教学“对比总结”的思路引入概念的讲解,辅助学生建立概念的认知过程,促进学生对新概念的理解和掌握.例如,在讲“物质的变化和性质”时,有物理变化、化学变化、化学性质、物理性质等概念.教师可以通过讲解让学生知道前两个概念的基础性、实质性的内容,然后通过变式教学让学生举例生活中常见的发生“变化”的过程,针对具有代表性过程提问式引导学生分析其中的变化内涵,以对比的方式罗列物理变化、化学变化的特征,并以表格的形式呈现在板书上,即化学变化中有新物质的生成,而物理变化没有.最后指导学生塑造属于自己的物理变化、化学变化的定义,并与教师之前给出的比较,强化理解和记忆.这种教学方式,使学生在思维中形成了“对比”习惯.教师还可以将“对比”引申,鼓励学生自主地给化学性质和物理性质的概念下定义.这样,将课程内容紧密串联,发挥学生学习的主观能动性,为学生学习概念性知识提供了一种思考模式.
二、变式教学在化学例题和习题教学中的应用
化学科目中部分题型规律性强.在教学中,教师注重对公式、化学方程式的灌输,往往导致学生对公式“会背不会用”.培养学生的解题思考模式、综合运用能力是做到“活学活用”的基础.变式教学中“一题多变”的策略,能够促使学生对习题的理解以及解题方法的变通.例如,实验室用100g过氧化氢溶液和1.5g二氧化锰制取氧气,完全反应后剩余物的总质量为98.3g,求过氧化氢溶液中溶质的质量分数.变式1:实验室中一瓶溶质质量分数为6.8%的过氧化氢溶液,欲用此过氧化氢溶液与1.5g二氧化锰制取氧气,并生成不少于3.2g的氧气,则此过氧化氢溶液需要有多少克?变式2:实验室用100g过氧化氢溶液和1.5g二氧化锰制取氧气,反应完全后精确计算收集的氧气的体积为2.24升,求过氧化氢溶液中溶质的质量分数.(已知氧气的密度为1.43g/L,要求精确到小数点后一位即可)例题本身只需列出化学反应方程式,计算质量发生变化的情况,通过溶质的质量分数公式即可得出结果.变式1,需逆向考虑,引入未知量x,计算需要过氧化氢的质量,再计算溶液的质量;变式2,需学生将氧气的体积转化为质量单位,再计算剩余物总质量,最后求出溶质质量分数.这样的“一题多变”的变式教学,提高了学生对习题的综合思考能力,有利于学生对多个知识点的掌握.
三、变式教学在化学实验教学中的应用
化学实验是学生接触化学世界、理解化学变化、掌握化学知识的最好方式.通常的课程设计,实验与理论课程一分为二,使学生很难直观地通过实验理解课程内容.变式教W中的实验、理论“一体化”设计方法,有助于学生在参与实验的同时直观地学习相关理论.例如,在讲“碳和碳的氧化物”时,关于(1)二氧化碳制取的研究、(2)二氧化碳的性质、(3)二氧化碳的制取实验划分了三个课题内容,以往的教学方法是(1)(2)的内容在课堂讲解,(3)另开实验教学,而一体化的课程设计是开设一堂“一体化”的内容为“二氧化碳及其性质”的综合实验教学,课时大约为两个小时,教室设在实验室.教学流程:实验装置的选取和搭建―二氧化碳的制备原理―气体制备实验―收集气体、开展性质实验―总结归纳二氧化碳性质.变式课堂将理论与实践相结合,同时课堂采用半开放模式,学生在实验操作阶段可以自主发问、交流.这样的课程设计,以劳逸结合的形式,化解了理论教学的枯燥,增强了实验教学的理论介入,两者相辅相成.
总之,变式教学在化学教学中的应用非常广泛.合理的变式教学过程,能切合学生对知识的认识规律,调动学生的主观能动性,培养学生的综合思考能力,有利于促进师生课堂的互动.在化学教学中,教师应积极采用变式教学,不断探索新的变式方法,让变式教学发挥积极作用,为学生的学习提供有力的支持.
一、氧化还原反应概念外延的扩展
例1高中化学把化学反应分为两类,一类是有元素化合价升降的化学反应,叫氧化还原反应;另一类是反应前后元素化合价不变的化学反应,叫非氧化还原反应。下列化学反应属于非氧化还原反应的是()。
A.2KMnO4K2MnO4 +MnO2+O2
B.2Na+Cl22NaCl
C.Zn+H2SO4ZnSO4+H2
D.CaCO3+2HClCaCl2 +CO2+H2O
(江西省)
解析:初中化学中学习的氧化还原反应是狭义的,是从物质得到氧与失去氧的角度进行研究的;而高中化学中学习的氧化还原反应是广义的,是从化合价的升降角度进行研究的。本题考查的是广义的氧化还原反应的概念,需要从化合价升降的角度来分析反应是不是氧化还原反应。通过对四个化学反应的分析可知,只有D选项中CaCO3与HCl反应时,各元素的化合价没有发生变化,属于非氧化还原反应。故选D。
二、有机物命名规则的拓展
例2在以碳、氢两种元素组成的有机环状化合物中,从含三个碳原子到含十个碳原子的碳、氢化合物都按丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸来标记碳原子数,并根据碳原子数命名为“环某烷”,如环丙烷,其化学式为C3H6,结构式如图1(甲),也可简写为图1(乙)。现有一种由碳、氢两种元素组成的有机环状化合物,其结构式可简写为图1(丙),则该物质的名称是________,化学式为________。
(河南省)
解析:初中化学中只是对有机物的知识进行了简单的介绍,而在高中化学中,有机化学是非常重要的一部分知识。本题通过对有机物命名规则的拓展,考查同学们的信息迁移能力与应用能力。在图1(丙)中,碳原子数是6,且呈环状,故该物质是环己烷,化学式为C6H12。
三、氯气性质的学习与应用
例32005年3月29日晚,京沪高速公路淮安段发生重大交通事故,导致35吨液氯大面积泄漏,造成28人死亡,285人受伤。氯气是一种黄绿色的有毒气体,密度比空气大,能溶于水,并能与碱反应。氯气被吸入人体后,会导致呼吸困难,甚至窒息死亡。事故发生后,附近居民被紧急疏散,戴防毒面具的消防人员不停地向空气中喷射水幕及碱溶液,及时有效地控制了氯气的扩散。消防人员向空中喷射氢氧化钠溶液吸收氯气的反应原理为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。
(1)请你根据上述信息写出氯气的两个物理性质:________,________。
(2)实验室制取氯气的反应原理是MnO2+4HCl(浓) =X+2H2O+Cl2,则X的化学式为________。
(3)试根据氢氧化钠与氯气反应的化学方程式(其中NaClO是次氯酸钠,C1O-叫次氯酸根),写出工业上以氯气和熟石灰为原料制取漂白粉的化学反应方程式:______________。
(广东省佛山市)
解析:氯气在初中化学中没有介绍,却是高中化学系统学习的第一种物质,占有相当重要的地位。本题联系实际,以一则交通事故为背景,介绍了氯气的一些性质,据此考查同学们对知识的概括能力和迁移能力。由题可知,氯气为黄绿色气体,密度比空气大,且能溶于水。实验室制取氯气的反应原理为MnO2+4HCl (浓)=X+2H2O+Cl2,根据元素守恒,可知X为MnCl2。氯气和熟石灰的反应可以参考氯气与氢氧化钠的反应原理,反应的化学方程式为2Cl2 + 2Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 +2H2O。
四、过氧化钠性质的应用
例4某课外小组经查阅资料得知,过氧化钠(Na2O2)是种淡黄色粉末,能和二氧化碳发生反应,同时放出大量的热量。于是他们设计了以下三个探究性实验。
[实验l]用嘴通过玻璃管对着包有过氧化钠粉末的棉花吹气,发现棉花剧烈燃烧,燃烧后的灰烬溶于水,加入盐酸会产生能使澄清石灰水变浑浊的气体。据此推断过氧化钠和二氧化碳两种物质反应的化学方程式为______________________。
[实验2]按图2所示完成装置连接(装置气密性良好)。装置A中装入稀盐酸和大理石,则装置的B作用是________;反应一段时间后(此时样品仍呈淡黄色),将带火星的木条伸入装置E收集到的气体中,发现木条马上熄灭。于是他们对此展开争论:甲认为可能是二氧化碳过量,装置E收集到的气体中含有大量二氧化碳;乙认为是二氧化碳燥后根本不能和过氧化钠反应,装置E中收集到的气体全部是二氧化碳。你认为 _____(填“甲”或“乙”)的观点是正确的。为了证实这个观点,此时可以采取的简便的验证方法是________________________。
[实验3]在证实上述观点后,他们又设计了一个实验,装置如图3。将一团包有过氧化钠粉末的棉花塞在漏斗管中,下方点燃一支短蜡烛(蜡烛火焰与棉花不接触)。问棉花会燃烧起来吗?请简要说明理由:_______________。
(浙江省)
解析:过氧化钠是碱金属钠的一种化合物,也是高中化学中重点研究的一种物质。本题主要探究过氧化钠和二氧化碳的化学反应。
在实验1中,根据棉花剧烈燃烧和加入盐酸会产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,可知过氧化钠和二氧化碳反应有氧气和碳酸钠生成,反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。
实验2是通过实验来验证结论正确与否。首先要知道各装置的用途,NaHCO3溶液可以除去HCl气体,无水硫酸铜可以除去水分。此时在装置D中,是干燥二氧化碳与过氧化钠接触,而装置D中过氧化钠无变化,装置E中的气体能使带火星的木条马上熄灭,说明没有氧气产生,即乙的观点正确。在玻璃管中装入干燥剂无水硫酸铜,然后用嘴通过玻璃管对着包有过氧化钠的棉花吹气,如果棉花没有被点燃,就说明干燥的二氧化碳和过氧化钠不会反应。
在实验3中,因为蜡烛燃烧后生成二氧化碳和水,潮湿的二氧化碳气体受热后会沿着漏斗管上升,和过氧化钠反应引燃棉花。
一位德国教育家曾经说过:“教学的艺术不在于传授本领,而在于唤醒、鼓舞和激励。”探究式学习正是这一经典的体现。探究式学习就是要让学生更好地学习和领悟、探索化学知识历程,体会他们的学习方法、学习经验,学会主动学习。教师是课程改革的实施者,探究性学习赋予了教师更为丰富的角色内涵:教师是课程的传授者、开发建设者、学生学习的引导督促者、共同协作者和良好的人格培养者,所以,教师应学习研究新课程理念,转变观念,尊重学生的主体地位,创设探究场所,积极调动学生学习化学的兴趣、热情和学习化学的欲望。
一、构建和谐师生学习、研究化学的浓厚氛围
新的教材明确规定:“学生是学习和发展的主体。”所以,教师要准确地把握教材,由“教学的主人”转入“和谐师生学习中的首席”,既要保持师生合作关系,又不能以教师的身份居高临下,相信学生自主学习的能力,挖掘学生的潜能。鼓励学生挑战自我。重视培养学生的自信心和创造力,要让学生相信自我,教师要不断深入到学生中去,了解学生,与学生交朋友,使学生亲近你,加强师生的互相了解,确立学生的自信,让学生在一个轻松、快乐的浓厚氛围中得到全面发展。教学时,要在教学环节尽量体现学生的主体作用,这样教师和学生就是处于同一战壕的战友,为学生营造了良好的探究心理氛围。
二、科学探究实验方法,加大探究学习力度
学生自己运用科学探究实验方法,加大探究学习力度,观察实验,分析得出科学结论,最终得到知识。这就要求教师在课前准备过程中,必须精心设计和准备课堂探究实验,努力强化学生探究学习的力度。比如,二氧化碳的实验室制取的探究实验设计,首先,要求回忆实验室制取氧气的发生和收集装置的选择依据,再引导学生根据实验室制取二氧化碳的反应原理,确定制备二氧化碳所需要的药品和仪器;然后,根据反应物的状态、发生条件和二氧化碳的密度或溶解性,设计二氧化碳的制取和收集装置;最后,让学生亲自动手或与其他同学互相协作完成实验的全部过程。通过分析和拓展,由教师和学生共同完成得出最完美的结论。
三、精心打造探究式练习题,科学体验探究学习快乐
在过去的化学教学中,精心设计教学的目的主要是对学生的解题技能的提升,没有注意到其他方面发挥的作用,主要是为了考试练习而练习。要使练习具有趣味性,教师在平时应对学生的科学发展有所重视,丰富他们的知识,了解学生的兴趣,注意知识与化学的联系。比如,在学习了氧气的性质以后,可以设计这样的练习:如图所示,用带火星的木条分别以甲、乙两种不同的方式迅速插入装有氧气的集气瓶中,都可以观察到木条复燃,但是,在甲瓶中比乙瓶中燃烧得更旺。
总之,学习化学的欲望的激发是通过探究来培养的,让学生主动参加到探究知识的行列中,才能了解探究的整个过程。让学生形成科学的思维习惯和探究能力,去积极发现问题、解决问题,不仅要在“学中干”更要在“干中学”,使学生的学习方式由原来的“被动学”变为“主动学”。
(作者单位 江苏省东海县初级中学)
一、比赛前――高处不胜寒
在平时的化学教学中,受多种因素的影响,教师的演示实验或学生实验经常不能开齐开全。在比赛前,听到许多教师议论:化学实验过程中碰到教材中没有的实验怎么办?万一要自己动手制作一些玻璃仪器怎么办?教师在比赛前的那种紧张,反映了教师的底气不足,可见平时缺少实践操作经验,缺少创新意识和创新精神。
二、比赛中――书到用时方恨少
1.专业知识的苍白无力
比赛分笔试和实验操作两部分,其中笔试部分有这样一道题:在实验室测量空气中氧气的体积分数,我们通常选用红磷,如果在集气瓶底放少量浓氢氧化钠溶液,也可以选用木炭进行实验,你认为这种观点正确吗?这是一道常见题,许多教师都认为可以,因为在平时的化学练习、训练中答案就是这么给的,教师也是这么讲的,而忽略了木炭的不完全燃烧会产生一氧化碳这个因素。我们许多教师的知识水平只停留在能做对中考试卷,能将学生不会的题目讲会。这样的知识水平已无法满足学生强烈的求知欲。因此,想要给学生富含生命营养的长流水,教师的学识就要如同澎湃的长江水。
2.实验操作时纸上谈兵
(1)知识水平的欠缺
如按要求配制一定浓度的氯化铁溶液,少数教师竟然不知道摩尔和质量之间该怎样换算;
按要求配制100mL的酚酞试液,许多教师不知道酚酞在水中的溶解度很小,实验是很难成功的。
(2)缺少创新精神
如,在验证二氧化碳能用来灭火的性质实验中,由于实验中故意设置了实验障碍,所给的集气瓶容积小,当将二氧化碳倒入放有高矮不同的两支蜡烛的烧杯中时,发现蜡烛都不能熄灭。创设的问题是:这个现象能说明二氧化碳密度比空气大吗?你可以进行怎样的改进让实验成功?有的教师根本就想不到从二氧化碳的量或烛芯的长短这些影响因素去考虑。
三、比赛后――百尺竿头更进一步
1.要增进对化学实验重要性的理解
新课程指出,化学实验是进行科学探究的重要方式,但少数教师认为化学实验教学费时费力,还不如直接给出一些实验现象让学生读、记,效果更显著。因此少数教师不是“做”实验,而是在黑板上“画”实验,在课堂上“讲”实验,这严重影响了化学教学质量,违背了新课标的理念。教师不去研究、改进、创新实验,长此以往,教师的实验能力将得不到提高,同时也影响学生的实验能力和科学素养的培养。
2.加强化学实验教学
教师在教学中应高度重视和加强实验教学,充分发挥实验的教育功能。首先教师要做好演示
实验,演示操作必须规范,要能发挥其示范作用,使正确的操作技术和方法形象化,便于学生学习和掌握。做实验时,教师的一举一动、一言一行都要严谨认真、规范准确。药品的使用、仪器的安装、气体的制备及检验,要环环紧扣,顺理成章。教师平时也应认真组织学生完成学生必做实验,重视基本化学实验技能的学习。
教师还应该尽可能地创设实验,引导学生小组交流、自主探究。例如,在“二氧化碳制取的研究与实践”教学中,首先引导学生对比分析氧气的制取装置,设计出气体制取装置,然后根据二氧化碳的反应原理,由学生自主设计并动手装配一套最满意的装置。
3.要落实化学实验考查的方案
中考是指挥棒,它指向哪儿,教师就会教到哪儿。几年前,泰州市各校在中考前对学生进行化
学实验操作考查,并将考查分数计入中考总分。那段时间,各校的实验教学都能正常开展,学生的基本实验操作能力确实有了提高。后来取消了化学实验考查,落实到化学中考试卷中考查。但我个人觉得落实还不到位,力度不够,无法体现学生的化学实验操作水平,不足以让师生引起重视,因此出现了重文考轻实验技能的现象。因此,只有加大考核力度,让学校、师生共同重视化学实验,才能让教师和学生真正“动”起来。
4.教育部门要多开展化学实验培训活动
一、激发学生的探究兴趣,诱发学生进行探究
我们通过研究学生的探究心理发现,驱使学生对化学知识进行自主探究的动因是学生对所要学习或是接触到的事物和知识具有强烈的好奇心.好奇心让学生产生了探究的驱动力,这是形成探究行为的内在动因.
比如:在对酸碱中和规律进行探究的时候,为了激发学生的探究兴趣,诱发学生的探究行为,在教学设计中把激发学生的学习兴趣作为重要的教学目标.首先给学生展示一朵用绢布制作的白色玫瑰花.然后,在全体学生的注视下,我开始了魔术表演,学生们看到我把“水”喷洒到白色玫瑰花的花瓣上,之后神奇的事情发生了,学生们惊奇地发现原本白色的玫瑰花变成了红色的玫瑰花.正当学生们对这一现象啧啧称奇的时候,我又向变成红色的玫瑰花花瓣上喷洒了另一种液体,只见红色的玫瑰花瞬间又变成了白色的玫瑰花.对于同一朵花出现这样反复的颜色变化,学生们感到无比地好奇,这种好奇心瞬间转变成了一探究竟的冲动.
可见,在上面的教学案例中,教师经过精彩的教学设计,以魔术表演的形式创设出学生喜闻乐见的教学氛围,激起了学生的好奇心,从而转变成为学生探究的欲望.在课堂中让学生感到好奇,形成探究冲动是实施探究教学的关键.
二、激发学生的问题意识,吸引学生自主探究
学生在感受到新奇有趣的化学现象之后,要对自己观察到的现象和获得的信息进行思维加工,从而在头脑中产生疑问,形成问题意识.有了问题意识,学生的思维就会获得长足发展.
比如:在学习关于物质溶解时的吸热和放热现象知识的时候,我在课堂上进行了这样的实验:把一个盛有一定量水的烧杯放在玻璃片上,玻璃片上沾有少量的水,当我把烧杯拿起来的时候,学生们发现烧杯底下的玻璃片掉了下来.之后,又把烧杯放在玻璃片上,并在烧杯中加入了部分硝酸铵固体,经过搅拌之后,重复先前的操作,发现烧杯底下的玻璃片没有掉下来.学生们仔细观察之后,发现在烧杯壁上出现了大量的水雾,而且玻璃片和烧杯之间的水已经凝结成冰.学生们在实验现象的刺激下产生了疑问:烧杯周围的水雾和玻璃片与烧杯之间的冰是怎么出现的?从而引起学生对硝酸铵固体在水中溶解的过程中出现的现象和变化产生了浓厚的探究兴趣.经过学生们的自主探究发现,之所以烧杯壁会出现水雾是由于硝酸铵在溶于水的过程中吸收了大量的热,导致烧杯附近出现了低温,周围的水蒸气遇到冷的烧杯出现了液化现象,同时玻璃片和烧杯之间的水被冻结成了冰,导致玻璃片被粘在了烧杯底部.学生们经过实验探究,对于物质溶解的时候可能出现热量变化有了直观的认识.但是,对于为什么会出现这样的现象学生们产生了疑问,这些疑问促使学生们开展进一步的实验探究.实现这样的效果,关键就在于学生问题意识的有效激发,从而吸引了学生进行自主探究.
可见,让学生以敏锐的思维发现问题,并提出问题,学生们对于自己发现和提出的问题会产生极高的探究兴趣,在问题意识的引领下,学生的探究欲望和探究行为得以达成.
三、利用多种探究方案,引导学生发散性思考
我们在初中化学实验探究过程中往往容易看到共性,而忽视了学生对于知识特殊性的要求.在实验探究过程中,注重学生发散性思维的培养也很重要,教师可以利用多种探究方案,引导学生发散性思考.
比如:我在进行碱和非金属氧化物反应这部分内容教学的时候,学生们提出了这样的问题:氢氧化钠溶液中通入二氧化碳气体会有现象产生吗?为了引导学生发散性思考,我特意设计了几种方案:方案一:在装有少量的氢氧化钠溶液的可乐瓶中,通入二氧化碳后立即盖紧瓶塞并振荡,让学生观察可乐瓶的变化.方案二:在放有适量氢氧化钠溶液的玻璃瓶中,通入一定量的二氧化碳,瓶口略微比鸡蛋要小些,在瓶口放一个剥壳的熟鸡蛋,观察实验过程中鸡蛋的变化.方案三:把二氧化碳通入盛有氢氧化钠溶液的试管中,把稀盐酸加入反应后的溶液中,观察实验现象.通过这几个实验方案,让学生认识到,对于同样的探究内容,可以有种方案进行探究,从而启发学生的发散性思维.
可见,在初中化学教学中,实施实验探究不仅要让学生懂得如何探究,更要让学生懂得多个角度进行实验探究.通过多种实验方案启发学生的发散思维,锻炼学生的探究能力.
四、结合学生的认知规律,引导学生循序渐进
初中化学的实验探究过程中教师要注意结合学生的认知规律,引导学生循序渐进地思考问题和进行自主探究,在探究过程中不断增强探究的信心,让学生在探究学习中体验成功的乐趣.
比如:我们在学习了氧气的实验室制法以后,开始学氧化碳气体的制取方法.由于学生已经有了一定的实验基础和气体制取的心得体会,在进行本节实验的时候,教师就可以用问题引导学生进行有步骤地自主探索.所以我给学生提出如下问题:问题一:我们在学习利用不同原理制取氧气的时候,有没有留意到实验装置的异同?对于二氧化碳的制取装置我们应该有怎样的要求?问题二:气体自身的特点对实验制取过程和方法有怎样的制约作用?我们需要了解二氧化碳的什么性质?问题三:我们要制取二氧化碳需要什么材料,借助怎样的化学反应来实现?通过这些问题的设置,学生的探究活动变得有序、有效.
关键词:初中化学;高效实验教学;学生参与;现代信息技术
化学是一门建立在大量实验基础上的学科,可以这么说,实验是构成该学科的重要奠基石。鉴于实验之于化学学科的必要性及重要意义,如何才能在高效课堂理念盛行的背景下,真正构建效率与质量兼具的高效化学实验课堂呢?笔者对此持有以下看法:
一、高效实验要求学生的积极、主动参与
笔者认为,初中化学教师要想真正构建高效率、高质量的化学实验课堂,首先应当积极转变自身的实验教学理念,即适当放手,将实验的主动权充分交给学生,引导学生充分经历一个探究性的实验学习过程。此举既可以显著刺激学生的实验参与欲望,同时还能使他们在经历探究实验学习之后真正加深对于该实验的理解深度与广度,并最终促进自身实验操作水平与相关能力的稳固、协调发展。
例如,学习了“氧气的性质及制取”的相关实验知识点之后,学生已经掌握了关于气体制取的相关基本知识,教师可以以此为基础,引导学生以小组为单位进行自主探究性的“二氧化碳”制取实验。具体步骤如下所示:
1.将全班学生分成若干个学生小组,每个学生小组群策群力搜集与整理关于生成二氧化铜的化学方程式,并认真思考,综合各种因素,究竟哪些方法、化学药品、化学装置运用于实验室制取二氧化碳的实验之中?
2.由教师引导,学生小组为主体,各学生小组分别进行如下三组对比性质显著的实验:
实验(1):大理石与稀硫酸进行反应
实验(2):大理石与浓硫酸进行反应
实验(3):碳酸钠粉末与稀硫酸进行反应
3.在上述对比实验的基础上,引导学生小组得出实验(2)、实验(3)不能运用在实验室二氧化碳制取实验中的具体原因。
4.各学生小组结合之前所学的知识点,将氧气与二氧化碳这两种气体进行细致的对比,并结合氧气制取及收集相关实验装置等最终确定二氧化碳制取以及收集实验装置。
5.尝试仿照氧气的制取实验,进行二氧化碳的自主制取、收集实验。
如此,通过环环相扣的自主性探究学习活动,学生小组不但能得以深化与巩固之前所学的关于氧气的相关知识点;同时,由于充分尊重了自身在实验中的主体地位,学生在化身成为实验真正参与者的同时得以更好地投入到实验之中,而这些很显然为其实验自主探究能力、实验操作能力等的锻炼发展将打下坚实的基础,有利于高效实验课堂的构建。
二、高效实验要求教师对于现代信息技术的灵活运用
在传统的教育背景下,有相当一部分初中化学教育工作者倾向于“演示实验”教学法,即在实验教学中将实验的原理、装置、操作步骤等一一详细讲解给学生,并通过自身的具体操作呈现给学生最终的实验结果。演示实验初看能在极短的时间内帮助学生迅速掌握某一具体实验的具体知识点,其实质上却由于教师实验过程中事无巨细地讲解与展示,在一定程度上极容易浪费原本就非常宝贵的课堂时间。如此一来,无疑为在较短时间内取得高质量、高效率的实验教学效果带来了诸多不利因素。
鉴于现代信息技术高速发展的大环境,笔者认为,初中化学教师在实验教学过程中可以有意识地将一些时间和精力耗费极大、实验操作步骤繁琐、极难取得明显实验效果的实验利用现代信息技术多媒体教辅设备播放演示的途径进行优化。如此,便可在大大节省时间与精力的同时,显著改善化学实验教学的速度与质量,从而真正达到构建高效实验教学的最终目的。
例如,在“金属资源的利用和保护”这一节内容中,涉及一个关于铁钉生锈的化学实验。众所周知,铁钉生锈并不是短时间内就能完成的,因此,若是想在课堂上进行该实验显然不符合实际情况。对此,笔者认为,初中化学教师可以利用课余时间进行该实验,即将铁钉置入盛满水的试管中,同时,将慢慢失去原来光泽的铁钉、锈迹逐渐生成的过程等通过拍照、摄像等技术进行充分的记录,然后再通过后期的剪辑、拼接技术组成一个完整的多媒体幻灯片,如此便可在短短的几分钟课堂时间内呈献给学生一个完整的铁钉生锈的化学演变过程,实现了利用最短的课堂时间达到最佳实验教学效果的良好目的,极大地促进了高效化学实验教学目标的更好达成。
总之,初中化学教师在日常的实验教学过程中应当从学生以及教学内容等的实际情况出发,尽可能地引导学生进行自主探究性质的化学实验操作以及恰当合理地运用现代信息技术,如此方能在有效节省课堂教学时间与精力的同时,最大限度上夯实学生的化学实验学习成果,须知,这既是构建高效化学实验课堂的切实需要,更是显著提升实验教学质量的有效途径,应当引起诸位教学同仁的广泛关注。
参考文献: